JPH11140269A - 重合体組成物及びそのための方法 - Google Patents

重合体組成物及びそのための方法

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JPH11140269A
JPH11140269A JP10250355A JP25035598A JPH11140269A JP H11140269 A JPH11140269 A JP H11140269A JP 10250355 A JP10250355 A JP 10250355A JP 25035598 A JP25035598 A JP 25035598A JP H11140269 A JPH11140269 A JP H11140269A
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ジヨン・ラツセル・クロンプトン・ジユニア
Charles Winfield Stewart Sr
チヤールズ・ウインフイールド・スチユワート・シニア
Robert Clayton Wheland
ロバート・クレイトン・ウエランド
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部品に対するシールのような用途におい
ては摺動特性が重要であり、多くのエラストマーは、滑
り摩擦係数が高いが、これは望ましくないことである。
熱可塑性プラスチック、特にフッ素化プラスチックは、
摺動に対する抵抗が低いけれどもエラストマーのように
良好なシーリング性をもっていない。したがって、これ
らの2種類の重合体の特性を組み合わせて有する材料が
求められている。 【解決手段】 フッ素化オレフィンと遊離基開始剤を、
好ましくは膨潤したエラストマー中に拡散させ、フッ素
化オレフィンを重合させる方法によって、エラストマー
及びフッ素化重合体の混合物を含む重合体組成物を製造
する。得られた組成物は、低減された滑り摩擦などの種
々の有用な性質を持っていて、可動表面との接触におけ
るシール及びその他の用途において有利に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遊離基開始剤をエラス
トマー中に拡散させ、その遊離基開始剤で重合し得るフ
ッ素化オレフィンの重合を開始するために使用する重合
方法に関する。これによって、エラストマー中でのフッ
素化重合体の分布が新規であるエラストマーと生成した
フッ素化重合体の混合物であり、そして低減された可動
表面との摩擦などの改良された性質を有する組成物が製
造される。
【0002】
【従来の技術】全てのタイプのエラストマー、特にフッ
素化エラストマーは多種の目的に使用される。これらの
用途においては耐熱性、耐薬品性のような種々の性質が
重要である。可動部品に対するシールのような多くの用
途において摺動摩擦特性も重要であり、多くのエラスト
マーは、滑り摩擦係数が高いが、これは望ましくないこ
とである。熱可塑性プラスチック、特にフッ素化プラス
チックは、摺動に対する抵抗がより低いけれども典型的
にはエラストマーのように良好なシーリング性をもって
いない。したがって、これらの2種類の重合体の特性を
組み合わせて有する材料が求められている。
【0003】(発明の概要)本発明は、遊離基開始剤及
び、該遊離基開始剤によって重合が開始され得る少なく
とも1種のフッ素化オレフィンをエラストマー中に拡散
させ、そして該エラストマーを加熱して該フッ素化オレ
フィンの重合を開始させることを含んで成る重合体組成
物を製造する方法に関する。
【0004】本発明はまた、エラストマー及び熱可塑性
フッ素化重合体を含んで成る成形部品であって、該エラ
ストマー中の該熱可塑性フッ素化重合体の濃度が、該成
形部品の表面からの距離が増加するにつれて変化し、そ
して該熱可塑性フッ素化重合体が該成形部品中の該エラ
ストマーと該熱可塑性フッ素化重合体との合計の約0.
1〜約50重量%であることを特徴とする成形部品に関
する。
【0005】また本明細書には、エラストマー及び熱可
塑性フッ素化重合体を含んで成る成形部品であって、該
熱可塑性フッ素化重合体が、示差走査熱量法によって融
点を測定した時に融点を示さないか、又は該融点が、フ
ッ素化重合体単独について測定した際の値から少なくと
も30℃移動していることを特徴とする成形部品、及
び、エラストマー及び熱可塑性フッ素化重合体を含んで
成る成形部品であって、該熱可塑性フッ素化重合体が、
固有の融点を持って表面に同時に存在し、そして表面よ
り下方にもまた存在し、該表面より下方にある熱可塑性
フッ素化重合体が示差走査熱量測定法によって融点を測
定した時に融点を示さないか、又は該融点が、フッ素化
重合体単独について測定した際の値から少なくとも30
℃移動していることを特徴とする成形部品に関する。
【0006】(発明の詳細)該熱可塑性プラスチックと
は、融解熱が少なくとも1J/g、好ましくは少なくと
も5J/gであり同時に、融点(Tm)及び/又はガラ
ス転移温度(Tg)が、ASTM D−3417−83
の方法によって、但し加熱速度は10℃/分を用いて測
定して、35℃を超える重合体を意味する。本明細書に
おける全ての目的に対して、示差走査熱量法による測定
に関して、融点は融解吸熱のピーク点とし、ガラス転移
温度は、測定された遷移の中央点とする。
【0007】エラストマーとは、下記の融解熱とガラス
転移特性に合致する重合体を意味する。エラストマーは
ASTM D−3417−83の方法によって、但し加
熱速度は10℃/分を用いて測定して、1J/gを超え
る融解熱とASTM D−3417−83の方法によっ
て、但し加熱速度は10℃/分を用いて測定した35℃
以上の、好ましくは10℃以上の融点とを同時に有する
ことはない。融点は融解吸熱のピーク点とする。また、
エラストマー重合体部分又はエラストマー重合体は、D
−3417−83の方法によって、但し加熱速度は10
℃/分を用いて測定して、35℃を超えるガラス転移温
度を有しないものとする。ガラス転移温度は、測定され
た遷移の中央点とする。しかし、エラストマーが、エラ
ストマー高分子セグメント並びに結晶性及び/又はガラ
ス状高分子セグメントの両方を含有するいわゆる「熱可
塑性エラストマー」である場合には、エラストマーセグ
メントを構成する高分子が上記のエラストマーの要件に
合致する限り、その重合体は、たとえそれが上記の熱可
塑性重合体の要件に合致する結晶性の及び/又はガラス
状のセグメントを持っていても、エラストマーと考えら
れるものとする。
【0008】本明細書中で述べる、エラストマーと熱可
塑性フッ素化重合体との組成物におけるTm又はTgの
移動とは、重合体混合物において測定されたTm又はT
gとエラストマー又は熱可塑性フッ素化重合体単独にお
いて測定されたTm又はTgとの間の差のことを指す。
これらの移動及び/又はTmの消滅は、屡々それらの一
方又は両方の熱的性質を変化させるほど熱可塑性フッ素
化重合体分子が非常に均一にエラストマー分子中に分布
していると言う事実に起因し得ると推測される。
【0009】多くの異なった種類のエラストマーを本発
明の方法において使用することができる(そして勿論最
終生成物中に存在し得る)。例えば、フッ素化エラスト
マー、シリコンエラストマー、炭化水素ゴム及びウレタ
ンエラストマーを使用することができる。本発明におい
ては、ある種のエラストマーが有用でない場合もあり得
る。例えば、ある種のエラストマーを用いるとフリーラ
ジカル連鎖移動が多すぎるためフッ素化重合体が形成さ
れない、或いは、エラストマー中の不純物(エラストマ
ーに添加された化合物又は架橋反応中に生成した化合物
のような)が同じ効果を持つと考えられる。個々のエラ
ストマー試料が有用であり得るかどうかを試験するため
に、本明細書中の多くの実施例に記載されているよう
に、所望のフッ素化オレフィンと遊離基開始剤を用いる
簡単な試験重合を行うことができる。
【0010】好ましいエラストマーは、シリコンエラス
トマー、フッ素化エラストマーであり、フッ素化エラス
トマーがより好ましい。フッ素化エラストマーとは、炭
素に結合したフッ素を含有するエラストマーを意味す
る。フッ素化エラストマーは、部分的にフッ素化されて
いることも完全にフッ素化されていることもあり得る。
好ましいフッ素化エラストマーの一つの種類は、フッ化
ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオ
ロエチレン(TFE)、ペルフルオロ(メチルビニルエ
ーテル)、ペルフルオロ(エチルビニルエーテル)、ペ
ルフルオロ(プロピルビニルエーテル)のようなペルフ
ルオロ(アルキルビニルエーテル)、フッ化ビニル、エ
チレン及びプロピレンの中の少なくとも2種以上から由
来する繰り返し単位を有するエラストマーである。具体
的な好ましいフッ素化エラストマーは、次に示すモノマ
ーが組み込まれたものである;フッ化ビニリデン、ヘキ
サフルオロプロピレン及び任意にTFE;TFE及びペ
ルフルオロ(メチルビニルエーテル);テトラフルオロ
エチレン及びプロピレン。これらは全て、少量のいわゆ
るキュアーサイト(cure site)モノマーを任意に含有す
ることができる、即ち、キュアーサイトモノマーが特に
挙げられていなくても、キュアーサイトモノマーを含有
したフッ素化エラストマーは、上記に列挙されたエラス
トマー中に含まれる。
【0011】工程に最初に添加されるエラストマーは架
橋されて(加硫されて)いてもいなくてもよいが、架橋
されているのが好ましい。場合によっては、エラストマ
ーはフッ素化オレフィン重合工程中に架橋されてもよい
(多くのエラストマーは遊離基によって架橋することが
できる)し、フッ素化オレフィンが重合した後に架橋さ
れてもよい。場合によっては、エラストマーは全く架橋
されないこともあり得る。一つの好ましい態様において
は、フッ素化オレフィン重合過程は、所望の最終部品の
形と寸法に近い成形部品の形をした架橋エラストマー上
で行われる。エラストマーの内部及び表面上でのフッ素
化オレフィンの重合が、通常、そのエラストマー(部
品)にある程度の容積増加をもたらすことは理解される
であろう。
【0012】重合過程の生成物は成形部品であることが
できる。成形部品は、「最終」成形部品、即ち、本質的
に使用前に形や寸法に更に変更を加える必要がない部品
であることもできるし、また前成型品(preform)である
こともできる。前成型品とは、必要な最終的な形に近い
かあるいは最終部品を成形するのに形に大きな変更を加
える必要がない部品を意味する。前成型品は通常最終的
な形を成形する前には架橋されない。例えば、前成型品
は、円形断面の棒の形であることができ、それはある長
さに切断され、輪に成形され、次いでO−リングやシェ
ブロンリングに成形(そして架橋)され得る。
【0013】フッ素化オレフィンとは、少なくとも1個
のフッ素原子とオレフィン炭素−炭素2重結合を含有す
る化合物を意味する。フッ素化オレフィン中の少なくと
も1個のフッ素原子がビニル型のフッ素原子である、即
ち、炭素−炭素2重結合の炭素原子に結合していること
が好ましい。有用なフッ素化オレフィンの例として、テ
トラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロ
ピレン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレ
ン、ペルフルオロ(プロピルビニルエーテル)、ペルフ
ルオロ(メチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(エチ
ルビニルエーテル)のようなペルフルオロ(アルキルビ
ニルエーテル)、3,3,3−トリフルオロプロペン、
フッ化ビニル、及びトリフルオロエチレンが挙げられ
る。これらのフッ素化オレフィンの中のいくつかは単独
重合することができるけれども、いくつかは、他のオレ
フィンが存在する場合に容易に共重合できるだけであ
る。そのような関係は、当技術分野では既知であり、例
えば、H.Mark,et al.Ed.,Encyc
lopedia of Polymer Scienc
e and Engineering, Vol.1
6,John Wiley& Sons,New Yo
rk,1989, p.577−648 を参照。好ま
しいフッ素化オレフィン(単独又は組み合わせで)は、
テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、
フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、ペル
フルオロ(プロピルビニルエーテル)、ペルフルオロ
(メチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(エチルビニ
ルエーテル)であり、THF、及び/又はTHFとクロ
ロトリフルオロエチレンとの組み合わせ、及び/又はT
HFとペルフルオロ(プロピルビニルエーテル)との組
み合わせが特に好ましい。より好ましい重合において、
THFは単独で用いられて最終組成物中のフッ素化重合
体としてのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を
生成する。
【0014】他のフッ素化されていないオレフィンもま
た1種以上のフッ素化オレフィンと共重合するために用
いることができる。そのような共重合可能なオレフィン
は、当技術分野では既知であり、例えば、H.Mar
k,et al.Ed.,Encyclopedia
of Polymer Science and En
gineering, Vol.16,John Wi
ley & Sons,New York,1989,
p.577−648 を参照。そのような有用なオレ
フィンの例としてエチレン及びプロピレンが挙げられ
る。
【0015】フッ素化オレフィン及び他のオレフィン
(存在する場合には)の重合の結果得られる重合体は、
エラストマーであっても、熱可塑性プラスチックであっ
てもよいが、しかし熱可塑性プラスチックであるのが好
ましい。それが熱可塑性プラスチックである場合は、熱
可塑性フッ素化重合体単独で測定したときに約200℃
以上の融点を有するのが好ましい。同じオレフィンのあ
る組み合わせが、生成する重合体中のオレフィンのモル
比に依存して、エラストマーでもあり得るし、熱可塑性
プラスチックでもあり得る。
【0016】フッ素化オレフィン重合用の遊離基開始剤
は、上記の方法で使用の対照に選ばれたオレフィンの重
合に有用であるとして知られている遊離基開始剤であ
る。そのような開始剤(そしてそれらが活性な開始剤で
ある温度)は、当技術分野では既知であり、例えば、
J.Brandrup,et al.,Ed.,Pol
ymer Handbook,3rdEd.,p.II/
1〜II/65参照。有用な種類の開始剤の例として過
酸化ジアシル、過酸化ジアルキル、アゾ化合物及びペル
オキシカーボナートが挙げられる。具体的な有用な開始
剤の例としてペルフルオロ(過酸化プロピオニル)、H
FPOダイマー過酸化物(dimer peroxide)[CF2CF
2CF2CCF(CF3)C(O)O−)2]及び過酸化ジ
イソブチリルが挙げられ、HFPOダイマー過酸化物が
好ましい。遊離基開始剤の使用量は、いくつかの場合
に、特にエラストマー又はエラストマー中の不純物への
連鎖移動が大規模に起こると予想される場合に、幾分よ
り多い量の開始剤が有用であり得ることを除いては、そ
のようなフッ素化オレフィン重合において通常使用され
る量である。ある与えられた系に対する最適量は、最小
量の実験によって決定することができる。
【0017】ある意味では、重合体組成物の製造方法
は、遊離基開始剤をエラストマー中へ拡散させること、
フッ素化オレフィン「そして他のオレフィン」をエラス
トマー中へ拡散させること、そして開始剤とオレフィン
を、遊離基を生成させそして重合を引き起こすのに十分
な温度に加熱することによって重合を遂行することの3
段階とみなすことができる。高反応性の開始剤が使用さ
れる場合には、加熱は単に高温に暖めることを意味する
ことができる。明らかに開始剤とオレフィンの両方が重
合が起こる前にエラストマー中に存在しなければならな
い。しかし、開始剤とオレフィンの拡散は同時に行われ
ても別々でもよい。開始剤を最初に拡散させるのが好ま
しい。次いでオレフィンを、重合が開始する前か重合の
開始と同時に拡散させる。
【0018】開始剤とオレフィンは拡散によってエラス
トマーの内部へ入っていくと考えられるが、本明細書に
おける拡散の意味には、同時に起こり得る他の移行方法
も含まれる。低分子量物質の重合体を通しての拡散は比
較的遅いことはよく知られている。エラストマーの中へ
入っていく開始剤及び/又はオレフィンの必要量を合理
的な時間内に確保するために、エラストマーを膨潤させ
ることができる溶剤又は液体である膨潤剤でエラストマ
ーを膨潤させることが好ましいことが多い。好ましい膨
潤剤は重合中に連鎖移動反応にあまり参加しない化合物
である。そのような化合物の例として、1,1,2−ト
リクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、ペルフル
オロプロピル−1,2,2,2−テトラフルオロエチル
エーテル、2H,3H−ペルフルオロペンタン及び1,
1−ジクロロ−1−フルオロエタンが挙げられる。膨潤
剤が、比較的蒸発し易くて、所望の重合体組成物が製造
された後容易に除去できることが好ましい。膨潤剤はま
た、膨潤剤として作用し重合も行う1種以上のフッ素化
オレフィンでもあり得る。これらの液体のフッ素化オレ
フィンは、遊離基開始剤をエラストマーの中へ拡散させ
るのを助けるために使用することができる。
【0019】エラストマー中に導入される膨潤剤の量は
臨界的ではなく、典型的な有用な範囲は約400重量%
までの膨潤剤である。他の事情が全て等しければ、通
常、エラストマー中に導入される膨潤剤の量が多ければ
多いほど、より多くの新しく生成したフッ素化された重
合体が最終重合体組成物中に存在するであろう。
【0020】エラストマーを溶剤で前もって膨潤させる
ことの望ましさは、エラストマーの構造と添加剤の組み
合わせに依存するであろう。TFEとペルフルオロ(メ
チルビニルエーテル)の共重合体のようなクリーン(cle
an)な反応性の高い系に関しては溶剤による前もっての
膨潤は屡々不必要であるけれども、フッ化ビニリデン、
ヘキサフルオロプロピレン及び任意にTFEの共重合体
及びシリコーンゴムのようなより活性の小さい系におい
ては、屡々、フッ素化プラスチックによる重量増加を増
大させること又は重合を大気圧でそして高温で行うこと
を可能にすることのような目的のために、前もって膨潤
させることが望ましい。ここに、他の事情が全て等しけ
れば、通常、エラストマー中に導入される膨潤剤の量が
多ければ多いほど、より多くの新しく生成したフッ素化
された重合体が最終重合体組成物中に存在するであろ
う。膨潤は、重合してエラストマー中に存在するフッ素
化された熱可塑性プラスチックの量を系統的に制御する
ために用いることができる。例えば、フッ化ビニリデン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体の場合に、1時間
後の膨潤度対溶剤混合物組成(比較的非膨潤性のCF3
CF2CF2OCFHCF3と混合したCF3CFHCFH
CF2CF3で膨潤)を示すグラフをつくることができ、
それによって膨潤の重量%を予見することが可能にな
る。また特定の組み合わせの重合条件下での重量%溶剤
膨潤対重量%PTFEによる重量増加を示す第二のグラ
フによって所望の組成物を再現性良く得ることができ
る。
【0021】通常固体又は液体である開始剤は、使用さ
れるエラストマーに対する膨潤剤を溶剤とする溶液とし
てエラストマーに加えると便利である。これにより、開
始剤を合理的な時間内に容易にエラストマー中に移行さ
せることができるだけでなく、オレフィンの添加のため
にそして場合によっては重合中にもエラストマーを膨潤
させることができる。
【0022】オレフィンが液体である場合は、オレフィ
ンを開始剤と同じ溶液中で加えることができ、開始剤と
同時に、好ましくは殆どの開始剤及び/又はオレフィン
がエラストマーの内部に入る前に重合が開始しないよう
に十分な低温で、エラストマーの中へ拡散させることが
できる。あるいはまた、開始剤と液体オレフィンを順に
エラストマー中へ拡散させることもできる。もう一つの
手順では、重合は液体オレフィンがエラストマー中へ拡
散しつつあるときに起こることも可能である。オレフィ
ンが気体である場合には、(膨潤した)エラストマー中
に開始剤を拡散させ、次いでその好ましくは膨潤したエ
ラストマーを気体のオレフィンに曝しそれから又はその
直後にエラストマーを加熱することによって重合を開始
させるのが好ましい。気体のオレフィンにエラストマー
を曝しオレフィンをエラストマー中に拡散させることは
重合の進行と平行して行うことが可能である。
【0023】気体のフッ素化された(又は他の)オレフ
ィンに関して、拡散(おそらく重合しながら)段階にお
いて使用される圧力は、使用される個々のプロセスシス
テム及び最終重合体組成物中に求められる新しく生成す
るフッ素化された重合体の量の関数であろう。一般的に
は、最終生成物中に求められる新しいフッ素化重合体の
量が多いほど圧力は高く、重合時間は長くなるべきであ
る。しかし、開始剤濃度のような他の変数もこの結果に
影響を与える可能性がある。
【0024】フッ素化オレフィンの重合は、袋の中で、
例えば熱可塑性の又は熱硬化性の重合体から製造され強
化性の繊維又は他の材料によって強化される場合もある
袋の中で、行うのが便利である。その袋は、当然なが
ら、フッ素化モノマー及び溶剤(用いられた場合には)
のような本発明の方法で用いられる物質に対して耐性が
なければならず、それ故、好ましくはフッ素化された重
合体から、より好ましくは熱可塑性のフッ素化重合体か
ら製造される。その袋は、好ましくは膨張可能でありそ
して/又は透明であるべきである。フッ素化オレフィン
は、気体の場合には、最初に一度に加えてもよく、消費
(重合)されるにつれて連続的に又は間歇的に加えても
よい。袋の内部の圧力は、袋の圧力評価までの範囲で所
望通りであり得る。都合のよい上限は約200kPa
(ゲージ)である。
【0025】本発明において製造される重合体組成物
は、本質的に、フッ素化重合体[フッ素化オレフィンの
重合によって製造された]と最初のエラストマーとの混
合物である。ある例においてはこれらの2種の重合体は
互いにグラフト化している。フッ素化された重合体は、
エラストマーの表面に重合しているフッ素化重合体を除
いては、大部分は、エラストマー中に良く分散してお
り、そして、熱可塑性重合体の厚い表面被覆物は、大部
分は、比較的容易に機械的に例えば振とう、ダスティン
グ(dusting)又は軽い研磨によって取り除くことができ
る。下層にある熱可塑性フッ素化重合体/エラストマー
網状組織へ遷移する層である熱可塑性フッ素化重合体の
最後の層は、取り除くのが困難で、屡々研磨による除去
がそしていくつかの場合には下層にあるエラストマー基
体の一部を切り取ることが必要となり得る。
【0026】エラストマー内部に堆積する熱可塑性フッ
素化重合体の量は、最終用途、所望の物性変化の程度及
びエラストマーのバルクの内部の熱可塑性フッ素化重合
体の所望の濃度分布図に依存して、そしてすべてについ
て、必要な場合には、寸法を一定に保持することの重要
性とバランスをとって、約0.1〜100%の範囲で変
化する。例えば、前もって成形した物体を比較的少ない
寸法変化で表面摩擦を変更しようとする場合には、最終
の重合体組成物は約0.2〜10重量%の熱可塑性フッ
素化重合体を含有するのが好ましく、約0.5〜3重量
%の熱可塑性フッ素化重合体を含有するのがより好まし
い。これらのパーセントは、最初のエラストマーと存在
する新しく生成したフッ素化された重合体との合計量基
準でありり、存在する可能性のある充填剤、強化剤、顔
料、酸化防止剤を包含する。
【0027】熱可塑性フッ素化重合体の分布は、開始剤
の拡散、溶剤の拡散、モノマーの拡散及び重合の複雑な
相互作用によって決定されるので、その分布がエラスト
マーマトリックス全体に均一であることは希である。し
かし、これらの拡散過程がエラストマーの表面から始ま
ることを考えると、最終重合体組成物中のフッ素化され
た重合体の濃度は、エラストマーの表面又はその近くで
最も高く表面からの距離が増加するにつれて減少すると
予想される。実際、このことは多くの例において起こっ
ているが一方、種々な他の不均一な分布が観察されてお
りそこでは熱可塑性フッ素化重合体濃度における部分的
な極大がエラストマーの表面よりかなり下部でも起こっ
ている。実施例は多くの可能性を具体的に示している。
興味あることには、フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロ
プロピレン(及びおそらくはTFE)共重合体[Vit
on(登録商標)において表面より下部に分布している
PTFEは、示差走査熱量(DSC)分析において、P
TFEに対する溶融転移がなく、そしていくつかの例で
はエラストマー共重合体に対する変更されたガラス転移
が見られるので、微粉状ではなく分子的に分散している
と見られる。実施例5FにおけるPTFEを37%含有
するViton(登録商標)及び実施例1BにおけるP
TFEを56%含有するシリコーンゴムは、切断して断
面を観察した際に、元のエラストマーと同一の外観を持
っていた(内部にグレー又は白い斑点がない)が、これ
はDSCからのデータを補強するものである。
【0028】本明細書に記載している重合体組成物は、
屡々表面摩擦が低下しており、そのことによってシール
又は他の物体と重合体が摩擦し合う場所に関して特に有
用である。それらは、また、エラストマー部分が所定の
場所にある他の物体に押しつけられていなければならな
い静的な用途においても又有用である。それらは摩擦性
が低いのでより容易にシールできる。上記の用途の例と
しては、O−リング及びシェブロンリングのような軸シ
ール、及び瓶の栓が挙げられる。
【0029】しかしながら、フッ素化された重合体の存
在は、特にそれが高融点重合体の場合には、エラストマ
ーの熱的性質を、単純に化学的又は物理的に熱に対して
より安定にすることにより、改善することができる。例
えば、消毒しなければならない多くのエラストマー部品
があり、消毒工程の加熱段階で、エラストマー部品は互
いに粘着する可能性がある。特にエラストマー部品の表
面近くに存在する、少量のPTFEのような高融点のフ
ッ素化重合体が、そのような粘着を防止することができ
る。
【0030】フッ素化された重合体の存在は、また、エ
ラストマーをより化学的に耐性を持たせること、例えば
ある液体中での膨潤を抑えることもできる。実施例はこ
の性質を具体的に示している。
【0031】実施例では、次の略語及び商品名が使用さ
れる。
【0032】Chemraz(登録商標)505部品、
Greene,Tweed&Co.,Detwiler
Rd.,Kulpsville,PAより販売、主と
してTFEとペルフルオロ(メチルビニルエーテル)の
共重合体と考えられる。
【0033】Corian(登録商標)は、E.I.d
u Pont de Nemours and Com
pany,Wilmington,DE,U.S.A.
から販売され、主として、アルミナ三水和物で充填した
メタクリル酸メチル重合体。
【0034】Fluorel(登録商標)、3M C
o.,St.Paul,MN,U.S.Aから販売、フ
ッ化ビニリデン及びヘキサフルオロプロピレン及びおそ
らくはTFEの共重合体と考えられる。Greene,
Tweed&Co.,Detwiler Rd.,Ku
lpsville,PAから得られる、おそらくカーボ
ンブラックで充填した部品。
【0035】Freon(登録商標)113ー1,1,
2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン。
【0036】Freon(登録商標)E1ーCF3CF2
CF2OCFHCF3 HFPOdPー[CF3CF2CF2OCF(CF3)(C
=O)O−]2 Mylar(登録商標)ポリエステルフィルム、E.
I.du Pont de Nemours and
Company,Wilmington,DE,U.
S.A.から販売。
【0037】PTFEーポリテトラフルオロエチレン RT又はrtー室温 Tedlar(登録商標)重合体、E.I.du Po
nt de Nemours and Compan
y,Wilmington,DE,U.S.A.から販
売され、ポリフッ化ビニルである。
【0038】Viton(登録商標)フッ素化エラスト
マー、du Pont−Dow Elastomer
s,Wilmington,DE,U.S.Aから販売
され、フッ化ビニリデン及びヘキサフルオロプロピレン
及びおそらくはTFEの共重合体である。McMast
er−Carr Supply Co.New Bru
nswick NJ,U.S.Aから得られる、多分カ
ーボンブラックで充填した部品。
【0039】実施例においては、全ての圧力はゲージ圧
である。特に指定のない限りここで使用された全てのエ
ラストマーは前もって架橋されていた。
【0040】実施例においては、摩擦力は、O−リング
を荷重をかけた橇の底に両面粘着テープを用いて取り付
け、次いでその橇を磨いたステンレス鋼の表面を水平に
引きずるのに必要な力を測定する方法によって測定し
た。ステンレス鋼の表面は、ASTM A666におい
て必要とされている光輝焼なまし仕上げを有する、5.
1x15.2cm、18ゲージ、304又は302型ス
テンレス鋼プラーク(plaque)によって供給された。寸法
5.1x5.1x1.3cmのCorian(登録商
標)ブロックである橇は、滑り摩擦を測定しやすいレベ
ルにまで増加させる目的で0.45kgのおもりを上に
載せた。O−リングの寸法は新しく生成したフッ素化重
合体の含有量によって影響されるので、O−リングは、
両面粘着テープを用いてCorian(登録商標)の橇
に取り付けた。力は、90.7kg(200ポンド)の
引っ張りロードセル及び試験片を水平に引っ張るために
設計された50.8x15.2cmのプラットホーム(p
latform)(2810−005型、摩擦係数用取り付け治
具、Instron Corp)を具備した1120シ
リーズInstron(登録商標)Test Fram
eを用いて測定した。橇は、Kevlar(登録商標)
アラミド釣り糸と45.7cm(18インチ)ロードセ
ルアダプターを用いてInstron(登録商標)ロー
ドセルに取り付けた。ステンレス鋼の表面上での引っ張
り(10.2cm、4インチ)を5.08cm/分(2
インチ/分)で行った。データはコンピュータープログ
ラムを用いて集めた。3種の数字が測定された:(1)
最大の始動時の力、(2)安定した動きが達成された後
5.08cm/分の安定した引きずり速度を維持するの
に必要な平均の力、そして(3)橇がステンレス鋼の表
面上を動く際の部分的な極大値と極小値の間の平均的な
差。この部分的な極大値と極小値の差は、視覚的には、
橇がステンレス鋼の表面上を動く際の一連の小さい急衝
的な動きとして観察される。極大値と極小値の間の差が
小さいほど、滑りがなめらかである、即ち摩擦がより安
定している。
【0041】注意ーこれらの実験で使用される開始剤の
多くは毒性である。重合体組成物は開始剤が完全に分解
され揮発性の分解生成物が除去されるまで手で触れるべ
きではない。TFEは爆燃する火薬であり、弱い発ガン
性物質の疑いがある。
【0042】
【実施例】比較例 1 未処理のChemraz(登録商標)O−リングの中へ
の不均一性のTFE重合 2個のChemraz(登録商標)505 O−リング
(内径約25.4mm、外径32mm、厚さ3.2m
m、重量約1.7g)(Greene,Tweed&C
o.,Kulpsville,PA,USA)をFre
on(登録商標)113で濯ぎそして空気乾燥した。そ
れらをドライアイス上で冷却し、冷却した400mlオ
ートクレーブに入れた。オートクレーブを真空にし10
gのTFEを添加した。30〜31℃で6時間加熱した
ところ管内部の圧力が858kPaに上昇した。最後に
オートクレーブを排気し、O−リングを回収した。O−
リングは両方ともChemraz(登録商標)の内部か
ら噴出している多数の不規則な吹き出物様の塊によって
円形からひどく変形していた。O−リングの厚さは約
3.38〜3.58mmで不規則に変化していた。特に
大きいPTFE粒子がChemraz(登録商標)内部
に形成されていたところでは、PTFEが表面に噴出し
白化していた。所々でのPTFEの噴出を除いては、元
のChemraz(登録商標)の黒い外観は保持されて
いた。重量増加は0.1〜0.2gであった。これらの
O−リングは、もはや円形ではなく、平滑でもなく、至
る所ごろごろとしており、シールを製造するためには殆
ど役に立たないであろう。
【0043】実施例 1 相互貫入しているPTFEを含有するシリコーンゴム 酸化鉄とシリカを顔料/充填剤として含有していると考
えられる、架橋したポリ(ジメチルシロキサン)を用い
た。下記の実施例1A〜1Cに基づき、シリコーンゴム
マトリックス中へのTFEの重合は、シリコーンが溶剤
で前膨潤した場合に最大になると思われる。PTFE重
合に先立って溶剤で完全に抽出した実施例1B及び1D
を抽出を行っていない実施例2Aと比較すると、そのよ
うな抽出は、高水準のPTFE重合のために必要ではな
いことが明らかである。
【0044】A.洗浄した、膨潤していない、6%まで
のPTFEを含有するシリコーンゴムピック 3枚の正方形の赤色シリコーンゴムシートを、Freo
n(登録商標)113約250ml中にマグネチックス
ターラーで攪拌しながら、4日間、一度Freon(登
録商標)113を新鮮なものと交換して、浸せきした。
真空下で一晩乾燥した後に測定したところ、正方形のシ
ートの大きさは、約2.5cmx2.5cmx1.61
mmで、重量は平均1.5gであった。正方形のシート
を、−15℃のHFPOダイマー過酸化物、即ち、[C
3CF2CF2OCF(CF3)(C=O)O−]2、H
FPOdPの約0.16モルFreon(登録商標)E
1溶液に15分間浸せきした。正方形のシートを、HF
POdP溶液から取り出し、短時間空気乾燥し、次いで
ドライアイス上で冷却し前もって冷却した400mlオ
ートクレーブに移した。オートクレーブを真空にし10
gのTFEで加圧し、27.6〜32.3℃で4〜5時
間加熱し(TFE圧力が1.23〜1.08MPa)、
そして排気した。正方形のシリコーンゴムシートの表面
上に、非常に薄く、幾分まだらなPTFEのコーティン
グが見られた。明らかに緩やかに付着しているいるPT
FEを削り落とした後、正方形のシートは開始時より平
均して0.08g重量が増加しており、平均重量増加率
は約6%であった。水の接触角は114+/−3°であ
った。n−ブチルアミン及びトルエンに浸せきした小片
は膨潤し時間が経つと亀裂さえ入った。代表的な結果は
下記に記録してある。蛍光X線によって、試料の上側の
表面におけるフッ素の濃度がPTFEによる重量増加の
みを基準に予測される濃度より高いことが見出された。
この及び以後に出てくるシリコーンゴム試料におけるP
TFEの高い表面濃度は、後に議論される電子顕微鏡の
結果と一致する。シリコーン試料は、PTFE含量が増
加するにつれてより硬く、より剛くなった。この観察は
ショアーD硬さ測定によって確認された。
【0045】接触角、水=114+/−3° 重量増加率、室温、2時間、n−ブチルアミン=68% 重量増加率、室温、168時間、n−ブチルアミン=5
3%ひどい亀裂 重量増加率、室温、2時間、トルエン=74% 蛍光X線:31.7%F、22.1%Si、0.43%
Fe ショアーD硬さ、ASTM D2240:25±1 B.洗浄し、膨潤させた、56%までのPTFEを含有
するシリコーンゴムピック。 Aと同じサイズに切断し
た、それぞれ平均約1.6gの3枚の正方形の赤色シリ
コーンゴムシートを、Freon(登録商標)113約
250ml中にマグネチックスターラーで攪拌しなが
ら、5日間、二度Freon(登録商標)113を新鮮
なものと交換して、浸せきした。短時間の空気乾燥後、
3枚の正方形のシートは依然としてFreon(登録商
標)113で膨潤しているのが観察され、その重量は平
均して4.3gであった。次いで正方形のシートを、−
15℃のHFPOdPの約0.16モルFreon(登
録商標)E1溶液に15分間浸せきした。正方形のシー
トをHFPOdP溶液から取り出し、短時間空気乾燥
し、次いでドライアイス上で冷却し前もって冷却した4
00mlオートクレーブに移した。オートクレーブを真
空にし25gのTFEで加圧し、32.3〜31.0℃
に4〜5時間加熱し(TFE圧力が1.11〜0.75
8MPa)、そして排気した。外皮状のPTFEが表面
に緩やかに付着した3枚の正方形のシリコーンゴムシー
トが得られた。緩やかに付着したPTFEをスパチュラ
ですり落としたところ、正方形のシートは、最初のシリ
コーンゴムに類似した全体として赤い外観(いくつかの
PTFEの白い痕跡を伴って)を持っていた。真空乾燥
後、それらの平均重量は約56%増加して2.5gに、
平均寸法は約2.79cmx2.82cmx1.85〜
1.93mmになっていることが分かった。大きな重量
増加と寸法変化にもかかわらず、はさみで切断すると、
新しく現れた断面は、目視では、はっきりした灰色や白
色の斑点もなく最初のリコーンゴムと同一であった。
【0046】接触角、水=114+/−3° 重量増加率、室温、2時間、n−ブチルアミン=21% 重量増加率、室温、168時間、n−ブチルアミン=2
8%亀裂なし 重量増加率、室温、2時間、トルエン=25% 蛍光X線:60.3%F、0.64%Si、0.17%
Fe ショアーD硬さ、ASTM D2240:35±1 ここで製造された正方形のシートの中の一枚を断面で切
断し、皮状のPTFEを落とした後電子顕微鏡で検査し
た。高いフッ素濃度が、明らかに全ての皮状のPTFE
が除去されてはいない端の一部分において検出された。
それ以外では、高い、そしてかなり均一に分布したフッ
素含量が、シリカ粒子の存在又はフッ素化重合体の島の
ようにかたまりやすいという傾向に起因すると思われる
いくつかの不規則さを伴って、試料全体にわたって観測
された。フッ素、酸素及びシリコン地図を、ある小領域
についてWDS法(波長分散型分光)で作成した際に。
非常に少数の5〜6μの大きさのシリカ粒子(高いSi
及びO濃度、F検出せず)を、非常に少数の同じ大きさ
の面積の純粋のPTFE(高いF濃度、Si及びO検出
せず)と共に観測することができた。粗いPTFE粒子
に加えて、より非常に微細な粒子もフッ素濃度地図に現
れたが、これは装置上の所産であるかもしれないし、又
は真の分子混合の代わりの又はそれに加えてのシリコー
ンゴムマトリックス内部の非常に小さい島である可能性
もある。
【0047】C.洗浄しないで、膨潤させた、13%ま
でのPTFEを含有するシリコーンゴムピック。約2.
5cmx2.5cmx1.61mmで、平均重量が1.
6gの3枚の正方形の赤色シリコーンゴムシートを、広
口瓶中で室温で1時間250mlのFreon(登録商
標)113と共にマグネチックスターラーで攪拌した。
Freon(登録商標)113で膨潤し、平均重量が約
4.1gになった3枚の正方形のシートを−15℃で1
5分間HFPOdPの約0.16モルFreon(登録
商標)E1溶液に浸せきした。正方形のシートを、HF
POdP溶液から取り出し、短時間空気乾燥し、次いで
ドライアイス上で冷却し前もって冷却した400mlオ
ートクレーブに移した。オートクレーブを真空にし25
gのTFEで加圧し、41.9〜39.6℃で4〜5時
間加熱した。圧力は、加温中の23℃で1.30MPa
から最終時の786kPaまでの範囲であった。外皮状
のPTFEが表面に緩やかに付着した3枚の正方形のシ
リコーンゴムシートが得られた。正方形のシートの中の
2枚の緩やかに付着したPTFEをスパチュラですり落
としたところ、それらは、いくつかのPTFEの白い痕
跡以外は最初のシリコーンゴムに類似した全体として赤
い外観を持っていた。真空乾燥後、正方形のシートの平
均重量は13%増加して1.8gになり、平均寸法は約
2.69cmx2.69cmx1.63〜1.70mm
に増加していることが分かった。
【0048】接触角、H20=119+/−1° 重量増加率、室温、2時間、n−ブチルアミン=62% 重量増加率、室温、168時間、n−ブチルアミン=2
5%ひどい亀裂 重量増加率、室温、2時間、トルエン=64% 蛍光X線:40.5%F、16.5%Si、0.40%
Fe ショアーD硬さ、ASTM D2240:28±1 皮状のPTFEが付着したままの残りのシリコーン正方
形シートを断面で切断し電子顕微鏡で検査した。断面を
EDS(エネルギー分散型分光)法で走査する際に比フ
ッ素濃度を測定した。非常に高いフッ素濃度が、シリコ
ーンゴムの両側に付着した純粋の皮状のPTFEが走査
される際に観測された。境界面をシリコーンゴムの方へ
横切ると比フッ素濃度は、約90%急落し、それから再
びゴムの中央に向かって約2倍増加した。フッ素、酸素
及びシリコン地図をある小領域についてWDS法(波長
分散型分光)で作成した際に。非常に少数の5〜6μの
大きさのシリカ粒子(高いSi及びO濃度、F検出せ
ず)を、非常に少数の同じ大きさの面積の純粋のPTF
E(高いF濃度、Si及びO検出せず)と共に観測する
ことができた。粗いPTFE粒子に加えて、より非常に
微細な粒子もフッ素濃度地図に現れたが、これは装置上
の所産であるかもしれないし、又は真の分子混合の代わ
りの又はそれに加えてのシリコーンゴムマトリックス内
部の非常に小さい島である可能性もある。もし実際にあ
るものであれば粒子サイズは上記の試料1.Cにおける
より細かいサイズであると思われる。
【0049】D.洗浄したシリコーンゴムの対照実験。
2.54cm平方のシリコーンゴムを、Freon(登
録商標)113約250ml中に、マグネチックスター
ラーで攪拌しながら、6日間、四度Freon(登録商
標)113を新鮮なものと交換して、浸せきした。窒素
下で完全に乾燥した後に、正方形のシートは、重量が
1.5gであり、大きさは2.54cmx2.54cm
x1.59mmであった。
【0050】接触角、H20=96+/−2° 蛍光X線:0.41%F、19.9%Si、0.35%
Fe ショアーD硬さ、ASTM D2240:25±1 E.非処理シリコーンゴム対照実験。全く何の処理も施
されていない2.54cm平方の出発物質のシリコーン
ゴムを、数種の同じ分析にかけた。この正方形のシート
の大きさは大きさは2.54cmx2.54cmx1.
61mmであり、重量が1.6gであった。
【0051】接触角、H20=90+/−1° 重量増加率、室温、2時間、n−ブチルアミン=84% 重量増加率、室温、168時間、n−ブチルアミン=2
30%ひどい亀裂 重量増加率、室温、2時間、トルエン=81% 蛍光X線:18.8%Si、0.34%Fe ショアーD硬さ、ASTM D2240:23±3 PTFEを最も多く取り込む重合体(実施例1B、56
重量%)は、Freon(登録商標)113で、洗浄及
び元の重量の約2.7倍までの前膨潤の両方を行った重
合体であった。PTFEの取り込みが中間であった重合
体(実施例1C、13重量%)の場合は、Freon
(登録商標)113で元の重量の約2.6倍まで前膨潤
したが、洗浄は行わなかった。そして、PTFEの取り
込みが最も少なかった重合体では、洗浄を行ったが、前
膨潤を行わなかった。種々の処理方法及び条件の間で、
種々な用途のためにPTFEの重量%とおそらくはシリ
コーンゴム内部でのその分布を設計することが可能であ
ろう。
【0052】PTFE含量が増加するにつれて、シリコ
ーンゴム試料は水で濡れにくくなり、より硬くなりそし
て溶剤による膨潤や劣化を受けにくくなる。本発明にお
いてシリコーンゴム中で重合したPTFEは、おそらく
充填剤兼剛性化剤として二重の効果を発揮することがで
きるであろう。
【0053】F.PTFE/シリコーンゴムのDSC分
析。示唆走査熱量法(DSC)が、実施例1A、B、及
びCのシリコーンの正方形のシートを、新しい、処理を
受けていないシリコーンゴムの正方形のシートと比較す
るために用いられた。それぞれの場合において、正方形
のシートから皮を薄切りにするのに剃刀の刃を用いた。
次いで表皮部分とその結果得られる内部の核を別々にD
SC分析にかけた。全ての試料に2種類の加熱を行っ
た。第一の加熱は、窒素下10℃/分で−150℃〜1
00℃の加熱で、シリコーンゴムを劣化することなく標
準の熱履歴を持たせるために用いられた。第二の加熱
は、窒素下10℃/分で−150℃〜500℃の加熱で
下記の表に関するデータ、試料のシリコーンゴム部分に
関してはガラス転移温度Tg、試料中に埋め込まれてい
るPTFEの微結晶に関しては融点Tm、を採るために
用いられた。結果を表1に示す。
【0054】
【表1】
【0055】6〜37重量%のPTFEを含有するシリ
コーンゴム正方形シートを試験した。重合直後の純粋な
PTFEは70ジュール/gを超える融解吸熱を有する
ことを考えると、4個の試料は全て、検出可能なPTF
E融解吸熱を示すのに十分なPTFEを含有している。
実際全ての表皮部分が、323〜328℃の間の典型的
なPTFEの融解吸熱を示したが、一方融解熱量は、同
じ組成の機械的に混合したPTFE/シリコーンゴム混
合物から予想されるより常に小さかった。6重量%のP
TFEを含有するシリコーン試料1Aは、表皮部分中の
PTFEに関して非常に弱い融解吸熱を示したが核部分
に関しては融解吸熱は検出できなかった。13重量%の
PTFEを含有する実施例1Cは、表皮部分と核部分の
両方においてPTFEの融点を示している。この試料の
核部分において表面近傍の約2倍の量のPTFEが見出
された前述の電子顕微鏡測定と一致して、PTFEの融
解熱量は核部分において表皮部分の約2倍である。56
重量%のPTFEを含有する実施例1Bもまた、表皮部
分と核部分の両方においてPTFEの融点を示してい
る。この試料の表皮部分と核部分においてほぼ等しい量
のPTFEが見出された前述の電子顕微鏡測定と一致し
て、PTFEの融解熱量はそれぞれに対して約20J/
gである。
【0056】実施例 2 PTFEを含有した赤色シリコンゴム PTFEがシリコーンに貫入したことの物理的証拠 粘着性及び熱安定性に対する効果 顔料/充填剤として酸化鉄とシリカを含有していると考
えられる、架橋したポリ(ジメチルシロキサン)を使用
した。
【0057】A.網目構造物の製造、86%PTFE重
量増加。2.5cmx2.5cmx1.52mm厚さで
平均重量1.55gの4枚の赤色のシリコンゴムの正方
形シートをFreon(登録商標)113中に室温で6
5時間浸せきし、平均重量を4.85gに増加させた。
膨潤した正方形のシートを、−15℃のHFPOdPの
0.16モルCF3CF2CF2OCFHCF3溶液に15
分間浸せきした。4枚の正方形のシートを前もって冷却
した400mlステンレス鋼オートクレーブに入れた。
そのオートクレーブを冷却し、真空にし、TFE25g
で満たし、そして攪拌しながら30℃で4時間加熱し、
この間管中のTFE圧は最高の加温中の8℃、924k
Paから反応の最後の30℃、393kPaに低下し
た。外皮状の白色のPTFEが付着したシリコンゴムの
正方形のシートが得られ、平均重量は管からの取り出し
直後で3.38gでありそして真空乾燥後では3.07
gであった。白色の外皮はスパチュラで容易に除去さ
れ、元の赤色のシリコンゴムの正方形シートが表面にい
くつかの白い斑点をもった状態で得られた(平均重量は
2.88gで、平均重量増加は86%であった)。正方
形シートは、もはや完全な平面ではなくその大きさは約
2.8cmx2.8cmx1.91〜2.03mm厚さ
である。
【0058】B.PTFEがシリコーンに貫入したこと
の物理的証拠。重量が2.9788gの、実施例2Aで
製造したシリコンゴムの正方形のシートを、ゴムの上層
を除去する目的で濡れたBrillo(登録商標)スク
ラッビングパッド(scrubbingpad)で約5分間強力に研磨
した。その正方形のシートを、水、アセトン、Freo
n(登録商標)113で濯ぎそして真空乾燥した。その
重量は2.9223gになっており、表面は鈍い赤/灰
色の外観であり、そして水は接触角123℃で表面に数
珠玉になった。
【0059】C.粘着性及び熱安定性に対する効果。
記のAで製造した3枚の正方形のシートを、互いに積み
重ね、ついで2枚の顕微鏡用のガラススライドの間に挟
み上に約120gのおもりを載せた。その組立一式を次
いで窒素下でオーブンに入れ、2〜3時間加熱し、取り
出し、そして検査した。220℃になったときシリコー
ンゴムの間に、はっきりとした、しかし弱い結合が、観
察された。360℃までに、いくつかの正方形のシート
の間の離れた点において強い結合が認められたが、しか
しそれらは依然として完全に引き離すことができそして
依然として強く柔軟であった。
【0060】3枚の非処理の、PTFEを含有しない元
のシリコーンゴム正方形シートを用いて、同じオーブン
中で同時に対照実験を行った。360℃までに、これら
の正方形シートは、非常に強く互いに粘着し、引き離す
ためにはいくらかゴムを引き裂くことが必要であった。
PTFEを含有する正方形シートと異なり、処理を施さ
ないシリコーンゴム正方形シートは、脆く、殆ど強度を
示さず、曲げるとくだけてしまった。
【0061】実施例 3 PTFEを含有したシリコンゴム 高分子量開始剤はPTFE分布に影響し得る 顔料/充填剤として酸化鉄とシリカを含有していると考
えられる、架橋したポリ(ジメチルシロキサン)を使用
した。1.50〜1.55mm厚さで平均重量1.26
32gの2枚の赤色のシリコンゴムの正方形シートをF
reon(登録商標)113中に室温で一晩浸せきし、
平均重量を3.9480gに増加させた。膨潤した正方
形のシートを、HFPOオリゴマー過酸化物、[CF3
CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]11.2CF(CF
3)(C=O)O−]2、の0.04MFreon(登録
商標)113溶液に−15℃で15分間浸せきした。2
枚の正方形のシートを前もって冷却した400mlステ
ンレス鋼オートクレーブに入れた。そのオートクレーブ
を冷却し、真空にし、TFE25gで満たし、そして攪
拌しながら30℃で4時間加熱し、この間管中のTFE
圧は最高の加温中の15℃、924kPaから反応の最
後の30℃、296kPaに低下した。シリコンゴムの
正方形のシートの平均重量は管からの取り出し直後で
3.0929gであり奇妙なフィブリル様の外観を持っ
た外皮状の白色のPTFEが付着していた。真空乾燥後
では平均重量は2.3429gに減少し、緩く付着した
PTFEをスパチュラでこすり落とした後は1.975
1gに減少した。
【0062】容易に除去され、元の赤色のシリコンゴム
の正方形シートが表面にいくつかの白い斑点をもった状
態で得られた(平均重量は2.88gで、平均重量増加
は86%であった)。正方形シートは、もはや完全な平
面ではなくその大きさは約2.8cmx2.8cmx
1.91〜2.03mm厚さである。シリコンゴムの正
方形シートの端に存在するPTFE堆積物はなお大き
く、そして、PTFE末端堆積物にではなくシリコンゴ
ムに起こる引き裂きを伴うほど強力に行うことによって
のみ除去できた。末端でないところではシリコンの正方
形シートは、厚さが1.52〜1.57mmであり、元
の試料によく似た弾力性のある感触を有していた。
【0063】その試料を断面で切断し、エネルギー分散
法でフッ素を分析した。比フッ素濃度における鋭い山
が、両方の表面のところに現れた。フッ素の多い層の深
さは約7μmであった。開始剤は混合オリゴマーであ
る。重合度の低いオリゴマーはシリコンゴムに容易に侵
入しバルク全体で開始反応を行い、一方開始剤の中の重
合度の高いオリゴマーはシリコーンゴムへの侵入が乏し
くそれらによる重合開始を最も上部の表面に限定すると
推測される。
【0064】実施例 4 相互貫入しているPTFEを含有するシリコーンゴムO
−リング 低減された滑り摩擦 平均重量が1.1705gの2個の#214赤色シリコ
ーンゴムO−リング(McMaster−Carr S
upply Company,P.O.Box440,
New Brunswick,NJ,#9396K35
から入手)をFreon(登録商標)113中に室温で
1時間浸せきし、平均重量を2.799gに増加させ
た。膨潤したO−リングを、HFPOオリゴマー過酸化
物、[CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]
11.2CF(CF3)(C=O)O−]2、の0.17MF
reon(登録商標)113溶液に−15℃で15分間
浸せきし、次いで前もって冷却した400mlステンレ
ス鋼オートクレーブに入れた。そのオートクレーブを冷
却し、真空にし、TFE25gで満たし、そして攪拌し
ながら40℃で4時間加熱し、この間管中のTFE圧は
最高の加温中の7℃、1.20MPaから反応の最後の
40℃、572kPaに低下した。O−リングの平均重
量は管からの取り出し直後で1.5687gであり外皮
状の白色のPTFEが付着していた。真空乾燥後では平
均重量は1.4648gに減少し、緩く付着したPTF
Eをスパチュラでこすり落とした後は2.3%重量増加
の1.197gに減少した。
【0065】 磨いた鋼板に対する摺動力(sliding force): 起動時 0.12kg 平均 0.068kg 対照実験の目的で、処理を施していないシリコーンO−
リングを同一の摺動力測定にかけた。
【0066】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.52kg 平均 0.54kg実施例 5 PTFEを含有するViton(登録商標)フッ素化エ
ラストマー A.処理を施していない対照Viton(登録商標)
(E89900−37)。#214Viton(登録商
標)フッ素化エラストマーO−リング(McMaste
r−Carr Supply Company,P.
O.Box440,New Brunswick,N
J,#9396K35から入手)を何らの処理も施さず
に試験した。
【0067】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.56kg 平均 0.59kg ピークの平均 0.61kg 谷の平均 0.51kg 対照実験の目的で、#214Viton(登録商標)O
−リングを、湿ったBrillo(登録商標)パッド(p
ad)で約5〜10分間磨き、0.003g摩耗させ、そ
して再び摩擦測定を行った。
【0068】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.44kg 平均 0.56kg ピークの平均 0.57kg B.Viton(登録商標)の開始剤溶液への短時間の
浸せき、0.8%重量増加。平均重量が1個につき1.
6473gである5個の#214Viton(登録商
標)O−リングを、Freon(登録商標)113で濯
ぎ一晩空気乾燥した。HFPOdPの約0.16モルC
3CF2CF2OCFHCF3溶液に−15℃で5分間浸
せきした後それらのO−リングを短時間空気乾燥し、ド
ライアイス上で冷却し、そして前もって冷却した400
mlオートクレーブに入れた。オートクレーブを真空に
し、TFE15gを入れ、振とうし、そして30℃で約
4時間加熱した。オートクレーブから取り出した直後、
O−リングには白色のPTFEの粉が軽く付着している
ように見え、平均重量は1個につき1.7397gであ
った。真空下でO−リング中の揮発性物質を取り除き、
そして緩やかに付着しているPTFEをこすり落とし
た。それらの表面はまだらの黒/白であり、平均重量は
1.6598gで、0.8%の重量増加に相当した。鋼
板に対する摺動力は処理を施していない対照Viton
(登録商標)の約1/6であった。
【0069】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.16kg 平均 0.089kg ピークの平均 0.092kg 谷の平均 0.087kg O−リングの中の1個を、湿ったBrillo(登録商
標)パッドで約5〜10分間磨き、0.008g摩耗さ
せ、そして再び摩擦測定を行った。
【0070】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.27kg 平均 0.23kg ピークの平均 0.23kg C.Viton(登録商標)の開始剤溶液への短時間の
浸せき、1.7%重量増加。平均重量が1個につき1.
6363gである5個の#214Viton(登録商
標)O−リングを、Freon(登録商標)113で濯
ぎ一晩空気乾燥した。HFPOdPの約0.16モルC
3CF2CF2OCFHCF3溶液に−15℃で1分間浸
せきした後それらのO−リングを短時間空気乾燥し、ド
ライアイス上で冷却し、そして前もって冷却した400
mlオートクレーブに入れた。そのオートクレーブを真
空にし、TFE15gを入れた。30℃に加温すると発
熱して一時的に67℃迄上昇したが、約4時間の全反応
時間の後にはオートクレーブは結局低下して30℃、6
9kPaに落ち着いた。O−リングには、管からの取り
出し直後では、白色のPTFEが外皮状に付着してお
り、平均重量は1個当たり2.66gであった。真空下
でO−リング中の揮発性物質を取り除き、そして緩やか
に付着しているPTFEをこすり落とした。それらの表
面は黒/白のまだらであり、平均重量は1.664g
で、1.7%の重量増加に相当した。鋼板に対する摺動
力は処理を施していない対照Viton(登録商標)の
約1/13であった。
【0071】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.075kg 平均 0.043kg ピークの平均 0.045kg 谷の平均 0.040kg O−リングの中の1個を、湿ったBrillo(登録商
標)パッドで約5〜10分間磨き、0.02g摩耗さ
せ、そして再び摩擦測定を行った。
【0072】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.24kg 平均 0.17kg ピークの平均 0.18kg 谷の平均 0.16kg D.Viton(登録商標)の開始剤溶液への短時間の
浸せき、5%重量増加。平均重量が1個につき1.64
gである5個の#214Viton(登録商標)O−リ
ングを、Freon(登録商標)113で濯ぎ一晩空気
乾燥した。HFPOdPの約0.16モルCF3CF2
2OCFHCF3溶液に−15℃で15分間浸せきした
後それらのO−リングを短時間空気乾燥し、ドライアイ
ス上で冷却し、そして前もって冷却した400mlオー
トクレーブに入れた。そのオートクレーブを真空にし、
TFE15gを入れた。30℃に加温すると発熱して一
時的に40℃迄上昇したが、約4時間の全反応時間の後
にはオートクレーブは結局低下して30℃、345kP
aに落ち着いた。O−リングには、管からの取り出し直
後は、外皮状の白色のPTFEが付着しており、平均重
量は1個当たり3.18gであった。真空下でO−リン
グ中の揮発性物質を取り除き、そして緩やかに付着して
いるPTFEをこすり落とした。それらの表面は黒/優
勢な白のまだらであり、平均重量は1.73gで、5%
の重量増加に相当した。鋼板に対する摺動力は、処理を
施していない対照Viton(登録商標)の約1/12
であった。
【0073】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.080kg 平均 0.047kg ピークの平均 0.049kg 谷の平均 0.046kg O−リングの中の1個を、湿ったBrillo(登録商
標)パッドで約5〜10分間磨き、0.07g摩耗さ
せ、そして再び摩擦測定を行った。
【0074】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.47kg 平均 0.49kg ピークの平均 0.47kg 谷の平均 0.45kg E.Viton(登録商標)の、最初に CF3CFHC
FHCF2CF3中での膨潤、次いで開始剤溶液への短時
間の浸せき、22%重量増加。平均重量が1個につき
1.64gである5個の#214Viton(登録商
標)O−リングを、室温で1時間CF3CFHCFHC
2CF3に浸せきし、平均重量を1.77gに増加させ
た。O−リングを、純粋なCF3CFHCFHCF2CF
3からHFPOdPの約0.16モルCF3CFHCFH
CF2CF3溶液に移し、更に−15℃で15分間浸せき
しておいた。これらのO−リングを短時間空気乾燥し
(平均重量が1.78gになった)、ドライアイス上で
冷却し、そして前もって冷却した400mlオートクレ
ーブに入れた。オートクレーブを真空にし、TFE15
gを入れ、振とうし、そして30℃で約4時間加熱し、
この間圧力は、1.28MPaから893kPaに低下
した。オートクレーブからの取り出し直後では、O−リ
ングの表面は繊維状の白色のPTFEで薄くコーティン
グされているように見えた。真空下でO−リング中の揮
発性物質を取り除き、そして緩やかに付着している重合
体をこすり落とした。それらの表面は、優勢な灰色/白
色のまだらであり、平均重量は2.01gで22%の平
均重量増加に相当していた。O−リングの重合体は、処
理の前の元のO−リングに比較してかなり剛性が大きく
なっていた。
【0075】鋼板に対する摺動力は、処理を施していな
い対照Viton(登録商標)の約1/15であった。
【0076】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.068kg 平均 0.039kg ピークの平均 0.041kg 谷の平均 0.037kg O−リングの中の1個を、湿ったBrillo(登録商
標)パッドで約5〜10分間磨き、0.05g摩耗さ
せ、そして再び摩擦測定を行った。
【0077】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.059kg 平均 0.023kg ピークの平均 0.027kg 谷の平均 0.023kg F.Viton(登録商標)の、最初に CF3CFHC
FHCF2CF3中での膨潤、次いで開始剤溶液への短時
間の浸せき、37%重量増加。平均重量が1個につき
1.65gである5個の#214Viton(登録商
標)O−リングを、室温で一晩CF3CFHCFHCF2
CF3に浸せきし、著しく膨潤させ平均重量を2.30
gに増加させた。O−リングを、純粋なCF3CFHC
FHCF2CF3からHFPOdPの約0.16モルCF
3CFHCFHCF2CF3溶液に移し、更に−15℃で
15分間浸せきしておいた。これらのO−リングを短時
間空気乾燥し、ドライアイス上で冷却し、そして前もっ
て冷却した400mlオートクレーブに入れた。オート
クレーブを真空にし、TFE25gを入れ、振とうし、
そして30℃に加熱した。加温中に発熱が起こってオー
トクレーブが1.74MPaで44℃になった9分後、
オートクレーブの圧力が42℃で1.09MPaに低下
した。そしてオートクレーブを排気した。オートクレー
ブからの取り出し直後では、O−リングの表面は大部分
が黒でありViton(登録商標)内部のPTFEの生
成が最小である事を示唆するように見えた。しかし、O
−リング中の揮発性物質を真空中で取り除き、そして少
量の緩やかに付着している重合体をこすり落とした後
に、それらの平均重量は2.26gであり、37%の重
量増加に相当する事が見出された。大きな重量増加にも
かかわらず、剃刀で切断したとき新しく生成した断面
は、外観上、手を加えていないViton(登録商標)
と同一であり、明確なグレーや白の斑点は見られなかっ
た。鋼板に対する摺動力は、処理を施していない対照V
iton(登録商標)の約1/12であった。
【0078】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.226kg 平均 0.050kg ピークの平均 0.052kg 谷の平均 0.049kg O−リングの中の1個を、湿ったBrillo(登録商
標)パッドで約5〜10分間磨き、0.008g摩耗さ
せ、そして再び摩擦測定を行った。
【0079】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.077kg 平均 0.027kg ピークの平均 0.032kg 谷の平均 0.027kg 上記の結果は、1.7重量%という少ない含量のPTF
Eで、摩擦低下効果の大部分を達成することができるこ
とを示してtる。最適のPTFE含量は、重合条件がモ
ルホロジー(morphology)及びPTFEがゴムの最上層に
堆積する量とゴムのバルク内部に生成する量の比に影響
を与えるので、おそらく具体的な重合条件と共に変化す
るであろう。
【0080】試験されたそれぞれのO−リングを湿った
Brillo(登録商標)パッドで約5〜10分間研磨
する効果もまた明らかである。PTFEによってもたら
される摩擦の低下は、5重量%以下のPTFEを含有す
るO−リングの場合は大きく失われるが、22重量%以
上のPTFEを含有するO−リングの場合は大きく保持
されている。5重量%のPTFEを含有するO−リング
が、0.8%及び1.7%のみのPTFEを含有するO
−リングよりも強い影響を受けたという影響のあり方
は、表面対基体のPTFE分布が重要な役割を果たすと
いう考えと一致している。
【0081】G.電子顕微鏡によるフッ素の分布。電子
顕微鏡によって観測されるフッ素の分布は上で観測した
摩擦に対する効果と矛盾しない。38重量%のPTFE
を含んだViton(登録商標)O−リングを横断面に
切断し、電子顕微鏡によってエネルギー分散法でフッ素
分布を測定した。比フッ素濃度は、O−リングの内部に
向かって確実に減少している(図1)けれども、フッ素
濃度の減少は非常に緩やかなので表面研磨が摩擦特性に
直接の影響を持たないと思われる。
【0082】0.8重量%のPTFEを含んだVito
n(登録商標)O−リングを横断面に切断し、電子顕微
鏡によってエネルギー分散法でフッ素分布を測定した。
表面のフッ素濃度はバルクと区別がつかなかった。
【0083】H.相互貫入網目構造に関するDSCの証
拠、PTFE/Viton(登録商標)。実施例5C,
D,E及びFのO−リングを新しい、処理を施していな
いViton(登録商標)O−リングと比較するために
DSCを用いた。各々の場合においてO−リングの外皮
を薄片状に切るために剃刀の刃を用いた。次いで表皮部
分とその結果得られる内部の核を別々にDSC分析にか
けた。全ての試料に2種類の加熱を行った。第一の加熱
は、窒素下10℃/分で−150℃〜100℃の加熱
で、Viton(登録商標)を劣化することなく標準の
熱履歴を持たせるために用いられた。第二の加熱は、窒
素下10℃/分で−150℃〜500℃の加熱で、下記
の表2に関するデータ、O−リングのViton(登録
商標)部分に関してはガラス転移温度Tg、Viton
(登録商標)中に埋め込まれているPTFEの微結晶に
関しては融点Tm、を採るために用いられた。
【0084】
【表2】
【0085】1.7〜37重量%のPTFEを含有する
Viton(登録商標)O−リングを試験した。重合直
後の純粋なPTFEは70ジュール/gを超える融解吸
熱を有することを考えると、4個の試料は全て、検出可
能なPTFE融解吸熱を示すのに十分なPTFEを含有
している。実際全ての表皮部分試料が、323〜328
℃の間の典型的なPTFEの融解吸熱を示したが、一方
融解熱量は、同じ組成の機械的なPTFE/Viton
(登録商標)混合物から予想されるより常に小さかっ
た。対照的に、核部分試料はいすれも検出可能なPTF
Eの融点を示さなかった。非常に高い即ち、37重量%
のPTFEにおいて、Viton(登録商標)表皮及び
核部分の試料のTgは同時に14又は15℃低下した。
機械的混合によって製造されたPTFE/Viton
(登録商標)ブレンドは、非常に異なったDSC特性を
持つと予想されるであろう。表皮部分試料も核部分試料
も共にPTFEの微結晶に対応するPTFEの融解吸熱
を示したであろう。良好な機械混合が与えられれば、表
皮部分試料及び核部分試料に対する融解熱量は同等であ
り、PTFE濃度に直接比例したであろう。そしてVi
ton(登録商標)のTgは影響を受けることはなかっ
たであろう。
【0086】実施例 6 単純常圧法 同一反応器中での異なったPTFE含量 A.Freon(登録商標)113への一晩の浸せき、
開始剤への短時間の浸せき、2%PTFE重量増加。
均重量が1.6399gの2個の#214Viton
(登録商標)O−リング(McMaster−Carr
SupplyCompany,P.O.Box44
0,New Brunswick,NJから入手)をF
reon(登録商標)113中に一晩浸せきし、次いで
HFPOdPの0.16モル溶液に−15℃で15分間
浸せきした。O−リングを短時間空気乾燥し次いで53
cmx53cmの大きさでニードルバルブを具備したガ
スサンプリング袋[SKC INC EIGHTY F
OUR,PA,#232−08、Tedlar(登録商
標)ポリフッ化ビニルから製造]の中に移した。袋を使
用のために準備する目的で下方の1隅を切り袋を窒素で
フラッシュした。2個のO−リングを切り取った隅から
挿入し、そして、テーピングし、その隅を2、3回折り
返し、そしてクランプで適当に掴むことにより、袋を再
密封した。袋を真空脱気し、四フッ化エチレンで緩やか
に膨らませて真空脱気を2回繰り返し、そして最後に実
験のために四フッ化エチレンで5〜8cmの高さに緩や
かに膨らませた。続く2.5時間の間、O−リングがT
FEを均一に吸収するのを確実にするために袋とその内
容物を時々振とうした。もやのようなPTFE微粒子
を、実験に入って45分後に袋の壁に、実験に入って9
0分後にに観察することができた(O−リング上への白
色粉末の付着が、重合の直接の結果であるか袋の壁の粉
末との接触の結果であるかを知ることは困難である)。
全実験時間2.5時間の後、O−リングを袋から取り出
した。その平均重量は1.7015gであった。緩やか
に付着している重合体をO−リングから拭き取り、O−
リングをポンプによる真空下で一晩乾燥したのち、O−
リングの平均重量は、1.6769gであり、PTFE
重量増加2.3%に相当した。この時点で、そのO−リ
ングは、外観上、処理を施さないO−リングと区別でき
なかった。
【0087】B.CF3CFHCFHCF2CF3中で大
きく前膨潤したO−リング、開始剤への短時間の浸せ
き、同一反応器内での同時の約0.6%及び24%の重
量増加。
【0088】各々の重量が約1.64gの2個の#21
4Viton(登録商標)O−リング(McMaste
r−Carr Supply Company,P.
O.Box440,New Brunswick,NJ
から入手)をHFPOdPの0.16モルFreon
(登録商標)E1溶液に一晩(約16時間)浸せきし
た。第一のO−リングは処理を施さないViton(登
録商標)O−リングであった。第二のViton(登録
商標)O−リングは、室温で約1ヶ月間CF3CFHC
FHCF2CF3に前もって浸せきし、大きく膨潤してい
た。この大きな膨潤は、開始剤溶液への浸せきを通して
実験の終了までずっと持続した。
【0089】O−リングを開始剤への浸せきから取り出
し、短時間空気乾燥し、次いで上記のA.で使用したの
と同じガスサンプリング袋に入れた。2個のO−リング
を切り取った隅から挿入し、そして、テーピングし、そ
の隅を2、3回折り返し、そしてクランプで適当に保持
することにより、袋を再密封した。袋を真空にし、N2
で緩やかに膨らませ、もう一度真空にし、そして最後に
実験のために四フッ化エチレンで5〜8cmの高さに緩
やかに膨らませた。続く3時間の間、O−リングがTF
Eを均一に吸収するのを確実にするために袋とその内容
物を時々振とうした。実験の終了までに、緩やかに付着
したPTFEが殆どの表面上に存在した。O−リングを
袋から取り出したところ、平たいO−リングの重量は
1.6790gであり、大きく膨潤したO−リングの重
量は2.2437gであった。緩やかに付着している重
合体をO−リングから拭き取り、O−リングをポンプに
よる真空下で一晩乾燥したのち、それら重量は、それぞ
れ1.65g及び2.03gであった。この時点で、そ
のO−リングは、外観上、処理を施さないO−リングと
区別できなかった。
【0090】実施例 7 PTFEを含有するViton(登録商標) 平均重量が1個につき1.644gである2個の#21
4Viton(登録商標)O−リングを、室温で一晩F
reon(登録商標)113に浸せきし、平均重量を
1.822gに増加させた。O−リングを、過酸化イソ
ブチルの0.05モルFluorinert(登録商
標)FC−75(3M Industrial Che
mical Products Division)溶
液に移し、−15℃で10分間浸せきしておいた。これ
らのO−リングを短時間空気乾燥し、ドライアイス上で
冷却し、そして前もって冷却した400mlオートクレ
ーブに入れた。オートクレーブを真空にし、TFE25
gを入れ、振とうし、そして60℃で4時間加熱した。
オートクレーブ中の圧力は1.65MPaから1.39
MPaへ低下した。オートクレーブから取り出した直
後、O−リングには白色のPTFEの粉末が軽く付着し
ており、重量は1.7627gであった。真空下でO−
リング中の揮発性物質を取り除き(1。7478g)、
そして付着しているPTFE粉末を薄い織物で拭き取っ
たところ、重量は更に減少して1.7419g(6%重
量増加)になり、O−リングの外観は元の外観に戻っ
た。
【0091】実施例 8 PTFEを含有するChemraz(登録商標) 2個の#214Chemraz(登録商標)505 O
−リング(Greene,Tweed&Co.,Det
wiler Rd.,Kulpsville,PAより
入手)をFreon(登録商標)113で濯ぎ、一晩空
気乾燥した。その重量は、1.7367g及び1。72
76gであった。それらをHFPOdP開始剤の0.1
6モルFreon(登録商標)E1溶液に−15℃で1
5分間浸せきした。O−リングを短時間空気乾燥し、ド
ライアイス上で冷却し、そして前もって冷却した400
mlオートクレーブに入れた。オートクレーブを真空に
し、TFE10gを入れ、振とうし、そして30℃で約
4時間加熱し、この間オートクレーブの圧力は579k
Paから400kPaに低下した。オートクレーブから
取り出した直後、O−リングは、石目模様のグレーの外
観をしておりなお少量のPTFEが緩やかに付着してい
た。緩やかに付着したPTFEを落とすと、2個のO−
リングの重量は2.0799g及び2.0939gであ
り、それぞれ20%及び21%の重量増加に相当してい
た。このことは、重量増加は、個々のO−リングを管理
していれば相当に均一であることを示している。
【0092】20%の重量増加を示すChemraz
(登録商標)を横断面で切断した。走査電子顕微鏡によ
って、そのO−リングの内部には、同じバッチから取っ
た処理を施していないChemraz(登録商標)O−
リングには存在しない、明確な環構造が見出された。フ
ッ素濃度に関して断面をEDS(エネルギー分散型分
光))法で走査すると、一つのフッ素濃度の最大が表面
に、第二のフッ素濃度の最大が表面から約300μにあ
る内部の環構造のところに、そしてフッ素濃度の最小が
中心に存在している。
【0093】実施例 9 異なったゴムの同時処理 単純大気圧法 重量が1.6596gの1個の#214Viton(登
録商標)O−リング(McMaster−Carr S
upply Company,P.O.Box440,
New Brunswick,NJから入手)をCF3
CFHCFHCF2CF3に一晩浸せきし(重量は2.3
075gに増加)、次いでHFPOdPの0.16モル
CF3CF2CF2OCFHCF3溶液に−15℃で1分間
浸せきした。重量が1.7348gの1個の#214C
hemraz(登録商標)505O−リング(Gree
ne,Tweed&Co.,Detwiler R
d.,Kulpsville,PAより入手)をCF2
ClCFCCl2に一晩浸せきし(重量は2.5061
gに増加)、次いでHFPOdPの0.16モルCF3
CF2CF2OCFHCF3溶液に−15℃で1分間浸せ
きした。重量が1.5797gの1個の#214Flu
orel(登録商標)O−リング(Greene,Tw
eed&Co.,Detwiler Rd.,Kulp
sville,PAより入手)をCF3CFHCFHC
2CF3に一晩浸せきし(重量は2.0800gに増
加)、次いでHFPOdPの0.16モルCF3CF2
2OCFHCF3溶液に−15℃で1分間浸せきした。
3個のO−リング全てをHFPOdP溶液から取り出し
短時間空気乾燥し次いで18.5cmx15.2cmの
大きさ(SKC INC EIGHTY FOUR,P
A,#231−938)でニードルバルブを具備したT
edlar(登録商標)ガスサンプリング袋の中に移し
た。袋をクランプで密閉し、N2で緩やかに膨張/真空
脱気を2回、四フッ化エチレンで緩やかに膨張/真空脱
気を2回行い、最後に実験のため四フッ化エチレンで緩
やかに膨張させたままとした。袋とその内容物を、均一
な重合を確実にするのを助けるために、適時1〜2回振
とうして、一晩室温に放置した。緩やかに付着したPT
FE粉末以外は、実験開始時と非常に類似した外観を持
ったO−リングが得られた。真空下で乾燥し、緩やかに
付着したPTFEを拭き落として、Viton(登録商
標)O−リングの重量は約1.8862g(14%の重
量増加)であり、Chemraz(登録商標)O−リン
グは2.0396g(18%の重量増加)であり、そし
てFluorel(登録商標)O−リングは1.769
2g(12%の重量増加)であった。
【0094】Chemraz(登録商標)O−リングに
ついて行った摩擦測定の結果: 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.072kg 平均 0.068kg 対照実験の目的で、処理を施していないChemraz
(登録商標)O−リングを同一の摺動力測定にかけた。
【0095】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.63kg 平均 0.50kg実施例 10 異なったゴムの同時処理 単純大気圧法 重量が約1.64gの1個の#214Viton(登録
商標)O−リング(McMaster−Carr Su
pply Company,P.O.Box440,N
ew Brunswick,NJから入手)をCF3
FHCFHCF2CF3に1ヶ月間浸せきし(重量は2.
4gに増加)、次いでHFPOdPの0.16モルCF
3CFHCFHCF2CF3溶液に−15℃で15分間浸
せきした。重量が1.76gの1個の#214Chem
raz(登録商標)505 O−リング(Green
e,Tweed&Co.,Detwiler Rd.,
Kulpsville,PAより入手)をHFPOdP
の0.16モルCF3CFHCFHCF2CF3溶液に−
15℃で15分間浸せきした。2.5cm平方で1.5
0mm厚さのシリコーンゴムをFreon(登録商標)
113に週末を超えて浸関市、次いでHFPOdPの
0.16モルCF3CFHCFHCF2CF3溶液に−1
5℃で15分間浸せきした。2.5cm平方で2.11
〜2.24mm厚さのネオプレンをCCl2FCH3に約
1ヶ月間浸せきし、次いでHFPOdPの0.16モル
CF3CFHCFHCF2CF3溶液に−15℃で15分
間浸せきした。便宜のために、4個のゴム試料は、同時
に同じ0.16モルHFPOdPの溶液に浸せきした。
4個のO−リング全てをHFPOdP溶液から取り出し
短時間空気乾燥し次いで35cmx53cmの大きさで
ニードルバルブを具備したTedlar(登録商標)ガ
スサンプリング袋(SKC INC EIGHTYFO
UR,PA,#232−08)の中に移した。4個のゴ
ムサンプルを切り取った隅から挿入し、そして、テーピ
ングし、その隅を2、3回折り返し、そしてクランプで
適当に掴むことにより、袋を再密封した。袋をN2で緩
やかに膨張/真空脱気を2回、四フッ化エチレンで緩や
かに膨張/真空脱気を2回行い、最後に実験のため四フ
ッ化エチレンで緩やかに5〜8cmの高さに膨張させ
た。続く5時間の間、ゴム試料がTFEを均一に吸収す
るのを確実にするために袋とその内容物を時々振とうし
た。ゴム試料を袋から取りだし検査した。Viton
(登録商標)O−リングの重量は、袋からの取り出し直
後で2.0221g、ポンプによる真空下で一晩揮発分
を除去した後で1.8815g、緩やかに付着したPT
FEをこすり落とし、触ると非常に滑りやすい光沢のな
いグレー/黒色の表面となった段階で1.8648g
(14%の重量増加)であった。Chemraz(登録
商標)O−リングの重量は、袋からの取り出し直後で
1.9141g、ポンプによる真空下で一晩揮発分を除
去した後で1.9076g、緩やかに付着したPTFE
をこすり落とし、黒色の表面となった段階で1.801
6g(2.9%の重量増加)であった。シリコーンゴム
の正方形のシートの重量は、袋からの取り出し直後で
1.5468g、ポンプによる真空下で一晩揮発分を除
去した後で1.5123g、緩やかに付着したPTFE
をこすり落とし、潜赤色の表面となった段階で1.47
40gであった。シリコーンゴムの正方形のシートの厚
さは、処理を施さないシリコーンゴムのシートの厚さが
1.51mmであるのに対して、1.59mmであっ
た。シリコーンゴムの燃焼分析の結果フッ素含量は0.
96重量%であった。ネオプレンの正方形シートの重量
は、袋からの取り出し直後で1.9869g、ポンプに
よる真空下で一晩揮発分を除去した後で1.7984
g、緩やかに付着したPTFEをこすり落とし、黒色の
表面となった段階で1.6496gであった。Neop
rene(登録商標)ゴムの正方形シートの厚さは、処
理を施さないネオプレンゴムのシートの厚さが2.13
〜2.24mmであるのに対して、1.96〜2.03
mmであったが、これは、CCl2FCH3への長期間の
前浸せきが相当量の物質をゴムから洗い出したことを示
している。ネオプレン試料のフッ素含量は燃焼分析によ
ると1.03重量%であった。
【0096】Viton(登録商標)対照試料(上記実
施例5A)に比較して、本実施例において製造した14
重量%のPTFEを含有するViton(登録商標)O
−リングは、低減された滑り摩擦を示した。
【0097】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.091kg 平均 0.059kg実施例 11 非架橋フッ素化エラストマー中へのPTFEの重合 A.オートクレーブ法。重量が2.3199gで長さ1
1.4cmの未硬化のChemraz(登録商標)50
5前成型品(部品へと成形され架橋されるべきものとい
う意味、直径0.35cm、Greene,Tweed
&Co.,Detwiler Rd.,Kulpsvi
lle,PAより入手)及び 重量が2.6509gで
長さ12.1cmの未硬化のFluorel(登録商
標)前成型品直径0.37cm(Greene,Twe
ed&Co.,DetwilerRd.,Kulpsv
ille,PAより入手)をFreon(登録商標)1
13で濯ぎ一晩空気乾燥した。翌朝、その前成型品を、
HFPOdP開始剤の0.16モルFreon(登録商
標)E1溶液に−15℃で15分間浸せきした。O−リ
ングを短時間空気乾燥し、ドライアイス上で冷却し、そ
して前もって冷却した400mlオートクレーブに入れ
た。オートクレーブを真空にし、TFE10gを入れ、
振とうし、そして30℃で約4時間加熱し、この間オー
トクレーブの圧力は加温中の7℃、538kPaから終
了時の30℃、248kPaに低下した。管からの取り
出し直後には、O−リングに白色のPTFEが外皮状に
付着していた。一晩真空下で乾燥し、PTFE外皮を落
とし、残ったPTFEの多くを濡れたBrillo(登
録商標)パッドでこすり取りそして秤量して、Chem
raz(登録商標)前成型品では19%の重量増加があ
り、Fluorel(登録商標)前成型品では1.7%
の重量増加があることが見出された。得られた前成型品
は両者とも、表面へのPTFEの堆積の結果として、元
の前成型品に比較して著しくグレーが濃くなっていた。
【0098】B.低圧法。重量が2.7423gで長さ
12.7cmの未硬化のChemraz(登録商標)5
05前成型品、直径0.35cm(Greene,Tw
eed&Co.,Detwiler Rd.,Kulp
sville,PAより入手)及び 重量が2.737
5gで長さ12.1cmの未硬化のFluorel(登
録商標)前成型品、直径0.37cm(Greene,
Tweed&Co.,Detwiler Rd.,Ku
lpsville,PAより入手)をFreon(登録
商標)113で濯ぎ一晩空気乾燥した。翌朝、その前成
型品を、HFPOdP開始剤の0.15モルFreon
(登録商標)E1溶液に−15℃で1分間浸せきした。
O−リングを短時間空気乾燥し、次いでニードルバルブ
を具備した18.5cmx15.2cmのTedlar
(登録商標)ガスサンプリング袋(SKC INC E
IGHTY FOUR,PA,#231−938)の中
に移した。袋をクランプで密閉し、N2で緩やかに膨張
/真空脱気を2回、四フッ化エチレンで緩やかに膨張/
真空脱気を2回行い、最後に実験のため四フッ化エチレ
ンで緩やかに膨張させたままとした。袋とその内容物
を、均一な重合を確実にするのを助けるために適時1〜
2回振とうして、一晩室温に放置した。回収された前成
型品を一晩真空下で乾燥した。緩やかに付着したPTF
Eを拭き取った後、Chemraz(登録商標)前成型
品の重量は2.8868g(5%重量増加)であり、F
luorel(登録商標)前成型品の重量は2.748
4g(0.4%重量増加)であった。
【0099】実施例 12 ブナN中へのPTFEの重合 重量が1.0374gの1個の#214ブナN O−リ
ング(McMaster−Carr Supply C
ompany,P.O.Box440,NewBrun
swick,NJ,#9452K34)をCH3CCl2
Fに1晩浸せきし(重量は1.6659gに増加)、次
いでHFPOdPの0.16モルCF3CF2CF2OC
FHCF3溶液に−15℃で15分間浸せきした。
【0100】O−リングをHFPOdP溶液から取りだ
し、短時間空気乾燥し、次いでニードルバルブを具備し
た18.5cmx15.2cmのTedlar(登録商
標)ガスサンプリング袋(SKC INC EIGHT
Y FOUR,PA,#231−938)の中に移し
た。袋をクランプで密閉し、N2で緩やかに膨張/真空
脱気を2回、四フッ化エチレンで緩やかに膨張/真空脱
気を2回行い、最後に実験のため四フッ化エチレンで緩
やかに膨張させたままとした。袋とその内容物を、均一
な重合を確実にするのを助けるために適時1〜2回振と
うして、室温で5〜6時間放置した。容易に拭き取られ
る、PTFEの薄いコーティング以外には、開始時と非
常によく似た外観を持つO−リングが得られた。真空下
で乾燥し、緩やかに付着したPTFEを拭き取った後、
ブナN O−リングの重量は1.1318g(9%重量
増加)であった。
【0101】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.43kg 平均 0.50kg 対照実験の目的で、処理を施していないブナN O−リ
ングを同一の摺動力測定にかけた。
【0102】 磨いた鋼板に対する摺動力: 起動時 0.63kg 平均 0.50kg ブナN対照O−リングと9重量%のPTFEを含有する
O−リングの両方を、CH3CCl2Fに114時間浸せ
きし、それぞれの開始時の重量の101%及び105%
のCH3CCl2Fを含有させた。O−リングを真空下で
開始時の重量に近い重量にまで乾燥し次いでn−ブチル
アミンに22時間浸せきした。対照O−リングはその重
量の69%を吸収したが、一方9重量%のPTFEを含
有するO−リングはその重量の59%を吸収した。
【0103】実施例 13 ポリウレタン中へのPTFEの重合 平均重量が1.1101gの2個の#214ポリウレタ
ンゴムO−リング(McMaster−Carr Su
pply Company,P.O.Box440,N
ew Brunswick,NJ,#9558K35)
をCH3CCl2Fに1晩浸せきし(重量は1.7764
gに増加)、次いでHFPOdPの0.16モルCF3
CF2CF2OCFHCF3溶液に−15℃で15分間浸
せきした。O−リングをHFPOdP溶液から取りだ
し、短時間空気乾燥し、次いでドライアイス上で冷却し
前もって冷却した400mlオートクレーブに移した。
オートクレーブを真空にし、TFE25gを入れ、振と
うし、そして40℃で約4時間加熱し、この間オートク
レーブの圧力は加温中の21℃、1.28MPaから終
了時の40℃、1.14MPaに低下した。O−リング
の重量はこのとき平均1.4749gであった。真空下
で乾燥し、緩やかに付着したPTFEを落とした後、ポ
リウレタンO−リングの平均重量は1.1473g
(3.3%の重量増加)であった。O−リングは、とこ
ろどころグレーの表面斑紋のある鈍い黒色の外観を持っ
ていた。
【0104】実施例 14 PTFE/PPVEを含有するViton(登録商標) 平均重量が1.6375gの2個の#214Viton
(登録商標)O−リング(IDが2.5cm、ODが
3.2cm、断面の直径が0.32cm、McMast
er−Carr Supply Company,P.
O.Box440,New Brunswick,NJ
から入手)をFreon(登録商標)113に1晩浸せ
きし、次いで0.16モルHFPOdP溶液に−15℃
で15分間浸せきした。2個のO−リングを、短時間空
気乾燥し、ドライアイス上で冷却し、そして前もって冷
却した400mlオートクレーブに入れた。オートクレ
ーブを真空にし、TFE25g及びペルフルオロ(プロ
ピルビニルエーテル)3gを入れ、振とうし、そして4
0℃で4時間加熱し、この間オートクレーブの圧力は
1.71MPaから1.68MPaに低下した。O−リ
ングには、TFE/ペルフルオロ(プロピルビニルエー
テル)共重合体の粉末が薄く付着しており、その平均重
量は1.7308gであった。O−リング中の揮発分を
真空下で除去し(1.7102g)、そしてTFE/ペ
ルフルオロ(プロピルビニルエーテル)共重合体粉末を
紙タオルで拭き取ったところ、その重量は更に1.68
32gに減少し(2.7%の重量増加)、O−リング
は、少し鈍い外観になった以外は元の外観に戻った。O
−リングは非常に滑りやすい感触を有していた。平均の
滑り摩擦は0.084kgであった。
【0105】実施例 15 PTFE/CTFEを含有するViton(登録商標) 平均重量が1.6517gの2個の#214Viton
(登録商標)O−リング(McMaster−Carr
Supply Company,P.O.Box44
0,New Brunswick,NJから入手)をF
reon(登録商標)113に1晩浸せきし、次いで
0.16モルHFPOdP溶液に−15℃で15分間浸
せきした。2個のO−リングを、短時間空気乾燥し、ド
ライアイス上で冷却し、そして前もって冷却した400
mlオートクレーブに入れた。オートクレーブを真空に
し、TFE10g及びクロロトリフルオロエチレン10
gを入れ、振とうし、そして40℃で4時間加熱し、こ
の間オートクレーブの圧力は1.74MPaから1.4
8MPaに低下した。O−リングは、外観上変化は見ら
れなかったが、重量は平均して1.7496gであっ
た。O−リング中の揮発分を真空下で除去し、これによ
り重量は1.7095g(3%重量増加)に減少した。
O−リングは、開始時によく似た外観であった。
【0106】実施例 16 5個のViton(登録商標)O−リング(McMas
ter−Carr,#9464K35,サイズ214)
を、下記の表3に列挙した、HFC−4310中にFr
eon(登録商標)E1流体が混合した種々の浸せき用
溶液に1時間浸せきした。次いでO−リングを、Fre
on(登録商標)E1中に溶解した0.15モル濃度の
HFPOダイマー過酸化物中に−15℃で15分間浸せ
きした。O−リングを短時間空気乾燥し、予めN2でパ
ージしておいたTedlar(登録商標)袋に移した。
袋を密封し、パージ/真空脱気をN2で3回次にTFE
で2回行った。次いで、袋をTFEで満たし少なくとも
16時間重合反応を行わせた。仕上がったO−リングを
高真空下で乾燥し、そして数週間後に最終重量を測定す
る前に過剰のPTFEを拭き取ってきれいにした。結果
を表3に示す。溶液の減少は数週間継続し得るので、重
量%PTFE増加は幾分高いかもしれないが、表に示さ
れた傾向は残存する。
【0107】
【表3】
【0108】実施例 17 添加剤を含まないポリ(HFP/VF2)中への11重
量%のPTFEの重合 BaSO4が振りかけられたヘキサフルオロプロピレン
60重量%/フッ化ビニリデン40重量%共重合体のペ
レット20gを、CF3CF2CF2OCFHCF3に溶解
した0.15モル濃度のHFPOdPに−15℃で1時
間浸せきした。ペレットを、短時間空気乾燥し次いで、
前もって冷却した400mlオートクレーブに入れるこ
とができるようになるまでドライアイス上で保存した。
オートクレーブを真空にしそして四フッ化エチレン5g
で満たした。オートクレーブの内容物を30℃で8時間
振とうすると、圧力は加温中に観測された最高の270
kPaから実験終了時の34.5kPaに低下した。ペ
レットは、重量が22.21gになっており、その表面
にはPTFEの斑点が観察された。真空下で乾燥しこれ
により重量は、11%の重量増加に相当する22.16
gに減少した。
【0109】実施例 18 重量が1.7348gのChemraz(登録商標)5
05 O−リングをCF2ClCCl2Fに室温で一晩浸
せきし、重量を2.5061gに増加させた。そのO−
リングを次にHFPOdP開始剤の0.16モルCF3
CF2CF2OCFHCF3溶液に−15℃で1分間浸せ
きした。O−リングを開始剤溶液から取りだし、短時間
空気乾燥しそして18.5cmx15.2cmのTed
lar(登録商標)ガスサンプリング袋(SKC In
c.,Eighty−Four,PA,#231−93
8)の中に入れた。袋をクランプで密閉し、真空脱気と
ガス充満を繰り返し、即ちN2で2回そしてTFEで2
回、行った。袋をN2でTFEで緩やかに膨張させ室温
で一晩放置した。真空下で一晩乾燥した後、Chemr
az(登録商標)O−リングの重量は2.0396gで
あり、約18%の重量増加に相当した。O−リングの表
面には明らかなPTFE堆積物は存在しなかったけれど
も、O−リングは目視で実験開始時より大きかったし、
なめらかな感触を持っていた。剃刀の刃を用いて表面の
皮を核部分から切り離しそして皮部分と核部分を、処理
を施していないChemraz(登録商標)O−リング
から切り取った皮部分と核部分の試料と共に別のDSC
分析にかけた。第一の加熱は、N2下10℃/分で−7
5℃〜100℃の加熱で、Chemraz(登録商標)
を劣化することなく標準の熱履歴を持たせるために用い
られた。第二の加熱は、N2下10℃/分で−75℃〜
100℃の加熱で下記の表4に関するデータ、試料のC
hemraz(登録商標)部分に関してはTg、Che
mraz(登録商標)中に埋め込まれているPTFEの
微結晶に関してはTm、を採るために用いられた。
【0110】
【表4】
【0111】PTFEの微結晶が皮部分に検出された
が、核部分には検出されなかった。皮部分の微結晶に対
する融解熱4J/gは、PTFEの結晶が70J/gの
融解熱を持ったであろうと仮定してPTFE18%/C
hemraz(登録商標)82%の機械的混合物に対し
て予想される>12J/gより小さい値であった。皮部
分と核部分の両方において、Chemraz(登録商
標)Tgが1℃低下した。本発明の基本的特徴及び好ま
しい態様を以下に列挙する。
【0112】1. 遊離基開始剤及び、該遊離基開始剤
によって重合が開始され得る少なくとも1種のフッ素化
オレフィンをエラストマー中に拡散させ、そして該エラ
ストマーを加熱して該フッ素化オレフィンの重合を開始
させることを含んで成る重合体組成物を製造する方法。
【0113】2. 該エラストマーが架橋されている上
記1項に記載の方法。
【0114】3. 該エラストマーが架橋されていない
上記1項に記載の方法。
【0115】4. 該遊離基開始剤、又は該フッ素化オ
レフィン、又は該遊離基開始剤及び該フッ素化オレフィ
ンが該エラストマーに拡散する前又は拡散中に、該エラ
ストマーが膨潤する上記1項に記載の方法。
【0116】5. 該加熱が該エラストマーが膨潤する
時に行われる上記4項に記載の方法。 6. 該エラストマーが高度にフッ素化された液体で膨
潤する上記4項に記載の方法。
【0117】7. 該エラストマーがフッ素化エラスト
マーである上記1項に記載の方法。
【0118】8. 該エラストマーが、フッ化ビニリデ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレ
ン、ペルフルオロ(メチルビニルエーテル)、ペルフル
オロ(エチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(プロピ
ルビニルエーテル)、フッ化ビニル、エチレン又はプロ
ピレンの中の少なくとも2種以上から製造される上記7
項に記載の方法。
【0119】9. 該フッ素化オレフィンが、テトラフ
ルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレ
ン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、
ペルフルオロ(プロピルビニルエーテル)、ペルフルオ
ロ(メチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(エチルビ
ニルエーテル)、3,3,3−トリフルオロプロペン又
はフッ化ビニルの中の1種以上である上記1項に記載の
方法。
【0120】10. 該フッ素化オレフィンがテトラフ
ルオロエチレンである上記1項に記載の方法。
【0121】11. 該フッ素化オレフィンがテトラフ
ルオロエチレンである上記7項に記載の方法。
【0122】12. エラストマー及び熱可塑性フッ素
化重合体を含んで成る成形部品であって、該エラストマ
ー中の該熱可塑性フッ素化重合体の濃度が、該成形部品
の表面からの距離が増加するにつれて変化し、そして該
熱可塑性フッ素化重合体が該成形部品中の該エラストマ
ーと該熱可塑性フッ素化重合体との合計の約0.1〜約
50重量%であることを特徴とする成形部品。
【0123】13. 該熱可塑性フッ素化重合体がポリ
テトラフルオロエチレンである上記12項に記載の成形
部品。
【0124】14. 該エラストマーが、フッ化ビニリ
デン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチ
レン、ペルフルオロ(メチルビニルエーテル)、ペルフ
ルオロ(エチルビニルエーテル)、ペルフルオロ(プロ
ピルビニルエーテル)、フッ化ビニル、エチレン又はプ
ロピレンの中の少なくとも2種以上から製造される上記
12項に記載の成形部品。
【0125】15. 該エラストマーが、フッ化ビニリ
デン、ヘキサフルオロプロピレン及び場合によってはテ
トラフルオロエチレン;テトラフルオロエチレン及びペ
ルフルオロ(メチルビニルエーテル);テトラフルオロ
エチレン及びプロピレンから製造される上記13項に記
載の成形部品。
【0126】16. 該エラストマーが架橋されている
上記12項に記載の成形部品。
【0127】17. 該エラストマーが架橋されていな
い上記12項に記載の成形部品。
【0128】18. エラストマー及び熱可塑性フッ素
化重合体を含んで成る成形部品であって、該熱可塑性フ
ッ素化重合体が、示差走査熱量法によって融点を測定し
た時に融点を示さないか、又は該融点が、フッ素化重合
体単独について測定した際の値から少なくとも30℃移
動していることを特徴とする成形部品。
【0129】19. エラストマー及び熱可塑性フッ素
化重合体を含んで成る成形部品であって、該熱可塑性フ
ッ素化重合体が、固有の融点を持って表面に同時に存在
し、そして表面より下方にもまた存在し、該表面より下
方にある熱可塑性フッ素化重合体が、示差走査熱量測定
法によって融点を測定した時に融点を示さないか、又は
該融点が、フッ素化重合体単独について測定した際の値
から少なくとも30℃移動していることを特徴とする成
形部品。
【0130】20. エラストマー及び熱可塑性フッ素
化重合体を含んで成る成形部品であって、該エラストマ
ーのガラス転移温度が、該エラストマー単独のガラス転
移温度と比較した時に少なくとも10℃移動しているこ
とを特徴とする成形部品。
【0131】21. 該重合が袋の中で行われる上記1
項に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】38重量%のPTFEを含んだViton(登録商
標)O−リングの横断面における比フッ素濃度を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チヤールズ・ウインフイールド・スチユワ ート・シニア アメリカ合衆国デラウエア州19711ニユー アーク・ジヨブズレイン4 (72)発明者 ロバート・クレイトン・ウエランド アメリカ合衆国デラウエア州19807ウイル ミントン・トワデルミルロード510

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遊離基開始剤及び、該遊離基開始剤によ
    って重合が開始され得る少なくとも1種のフッ素化オレ
    フィンをエラストマー中に拡散させ、そして該エラスト
    マーを加熱して該フッ素化オレフィンの重合を開始させ
    ることを含んで成る重合体組成物を製造する方法。
  2. 【請求項2】 エラストマー及び熱可塑性フッ素化重合
    体を含んで成る成形部品であって、該エラストマー中の
    該熱可塑性フッ素化重合体の濃度が、該成形部品の表面
    からの距離が増加するにつれて変化し、そして該熱可塑
    性フッ素化重合体が該成形部品中の該エラストマーと該
    熱可塑性フッ素化重合体との合計の約0.1〜約50重
    量%であることを特徴とする成形部品。
  3. 【請求項3】 エラストマー及び熱可塑性フッ素化重合
    体を含んで成る成形部品であって、該熱可塑性フッ素化
    重合体が、示差走査熱量法によって融点を測定した時に
    融点を示さないか、又は該融点が、フッ素化重合体単独
    について測定した際の値から少なくとも30℃移動して
    いることを特徴とする成形部品。
  4. 【請求項4】 エラストマー及び熱可塑性フッ素化重合
    体を含んで成る成形部品であって、該熱可塑性フッ素化
    重合体が、固有の融点を持って表面に同時に存在し、そ
    して表面より下方にもまた存在し、該表面より下方にあ
    る熱可塑性フッ素化重合体が、示差走査熱量測定法によ
    って融点を測定した時に融点を示さないか、又は該融点
    が、フッ素化重合体単独について測定した際の値から少
    なくとも30℃移動していることを特徴とする成形部
    品。
  5. 【請求項5】 エラストマー及び熱可塑性フッ素化重合
    体を含んで成る成形部品であって、該エラストマーのガ
    ラス転移温度が、該エラストマー単独のガラス転移温度
    と比較した時に少なくとも10℃移動していることを特
    徴とする成形部品。
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